基于BIM的機(jī)電管線布置施工工法

基于BIM的機(jī)電管線布置施工工法黃鵬前言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力增加和人民生活水平的提高，大型、簡(jiǎn)單建筑物不斷增多，建筑物內(nèi)外部功能需求越來越高，建筑物中的各種設(shè)備和管線數(shù)量也越來越多。設(shè)計(jì)過程中，各專業(yè)管線由不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，在有限的建筑空間里，難免會(huì)產(chǎn)生管線的重疊、穿插和相碰；施工企業(yè)傳統(tǒng)深化方法是通過二維軟件(如CAD)將各專業(yè)圖紙疊加來調(diào)整和優(yōu)化管線，并輔以局部的剖面圖的方式來解決機(jī)電管線綜合的問題，對(duì)于大型、簡(jiǎn)單工程該傳統(tǒng)方法存在局限性，很難保證管線布局的合理性、準(zhǔn)確性。安裝過程中，各施工班組和各系統(tǒng)的管線均各自獨(dú)立安裝，在處理管線密集區(qū)域，往往因管線布置不明確而屢次返工、影響其他專業(yè)管線安裝以及凈空空間降低；同時(shí)由于各專業(yè)管線均為獨(dú)立安裝，分別設(shè)置本專業(yè)所需支吊架，過多支吊架簡(jiǎn)潔影響管線安裝空間并壓低吊頂高度，簡(jiǎn)潔消滅凈高缺乏、檢修空間缺乏等問題。如何解決這些問題成為機(jī)電安裝工程的難點(diǎn)。公司技術(shù)人員承受revit軟件在施工前搭建仿真建筑及機(jī)電管線BIM模型，依據(jù)現(xiàn)行設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)以及工程設(shè)計(jì)文件合理規(guī)劃布置管線，BIM安裝，用以解決簡(jiǎn)單管線區(qū)域的安裝方法和合理的安排施工工序。我們BIMBIM極大的提高了機(jī)電管線的加工、安裝精度以及施工質(zhì)量，各機(jī)電安裝施工參與方利用BIM4D進(jìn)度、材料把控，為施工的順當(dāng)進(jìn)展制造了條件。通過工程的實(shí)踐，取得了良好的效果，形成了穎的“基于BIM工法特點(diǎn)技術(shù)問題前置解決提前覺察并解決各系統(tǒng)的管線相互干擾、空間位置重疊、管線設(shè)備碰撞等問題，在模型中準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)各系統(tǒng)管線、設(shè)備的定位信息，較傳統(tǒng)做法更有利于提高施工質(zhì)量；預(yù)先核算、計(jì)算、合理選用并加工綜合支吊架道綜合支吊架，節(jié)約工期和本錢；快速完善施工詳圖及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)通過修改模型及其信息，各施工詳圖及節(jié)點(diǎn)圖會(huì)隨著模型的變更自BIM中，只需修改調(diào)整模型，與之相關(guān)的任何圖紙均會(huì)自動(dòng)更；嚴(yán)格掌握各專業(yè)或各分包施工工序4D流程，準(zhǔn)時(shí)對(duì)重要施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)展掌握，合理安排施工挨次、優(yōu)化施工方案，提高施工效率、削減返工、拆改等現(xiàn)象；快速生成各施工區(qū)域材料清單通過模型快速準(zhǔn)確生成不同階段材料需求量，結(jié)合施工程序及工程進(jìn)度周密安排材料選購(gòu)打算，做好事前備料、事中限額領(lǐng)料，防止備料過多或過少對(duì)工程的影響及領(lǐng)料過多造成的二次搬運(yùn)，較傳統(tǒng)方法更有效的對(duì)材料進(jìn)展管控；模型與施工結(jié)果直觀比對(duì)通過移動(dòng)端把帶有信息的模型與施工作業(yè)結(jié)果進(jìn)展比對(duì)驗(yàn)證，準(zhǔn)時(shí)有效避開錯(cuò)誤的發(fā)生，準(zhǔn)確掌握安裝質(zhì)量，較傳統(tǒng)方法更有效的提高了工程質(zhì)量檢查效率和質(zhì)量；適用范圍本工法適用于房建、市政、工業(yè)等安裝工程，尤其是造型簡(jiǎn)單、功能需求高的大型工程效果更加明顯，主要包含水管、橋架、風(fēng)管等機(jī)電各專業(yè)管線應(yīng)用。工藝原理管線安裝施工前，依據(jù)工程實(shí)際將各專業(yè)管線設(shè)備圖紙，將各專業(yè)管線放入統(tǒng)一的綜合布置平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)建立三維仿真建筑、機(jī)電管線模型，再依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、凈高需求等因素，在模型內(nèi)對(duì)各系統(tǒng)的管線、設(shè)BIM中可能遇到的問題在施工之前提出和找到解決方案，打通設(shè)計(jì)與施工之間、施工現(xiàn)場(chǎng)與加工廠之間的屏障。管線安裝過程中，依據(jù)需求快速提取管線、設(shè)備、構(gòu)件信息，通過這些信息形成明細(xì)表，向材料供貨商供給準(zhǔn)確的選購(gòu)清單；同時(shí)以這些信息為依據(jù)，合理安排施工人力、材料、機(jī)械，保證工程施工從下料、成型、組裝、焊接、構(gòu)件預(yù)拼、檢驗(yàn)、誤差糾偏、安裝就位等全過程精細(xì)化掌握的一種預(yù)控技術(shù)。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程施工預(yù)備深化圖紙制模型搭建管線施工模模型檢查優(yōu)技術(shù)交底信息添加及操作要點(diǎn)圖施工工藝流程施工預(yù)備1BIM2、收集工程全部專業(yè)〔包括建筑、構(gòu)造、裝飾裝修、機(jī)電專業(yè)等〕的施工圖紙、會(huì)審記錄、技術(shù)變更、管道設(shè)備外形尺寸等資料并實(shí)時(shí)更；3、在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，與業(yè)主充分溝通，了解其對(duì)建筑物凈空的要求，如電梯前室最小凈空、地下室大空間凈空、走道凈空、最不利處凈空等；4、依據(jù)建筑特點(diǎn)，對(duì)機(jī)電專業(yè)模型繪制進(jìn)展分區(qū)、分層任務(wù)安排；5、把機(jī)電管線系統(tǒng)按給排水、暖通、電氣三大專業(yè)劃分，并初步設(shè)定三大專業(yè)的管線安裝高度；模型搭建1、依據(jù)建筑、構(gòu)造施工圖建立建筑構(gòu)造模型，并作為機(jī)電模型繪制的根底；2、依據(jù)機(jī)電各專業(yè)施工圖中的管線、設(shè)備外形尺寸等數(shù)據(jù)建立相應(yīng)機(jī)電各專業(yè)系統(tǒng)模型；3、整合建筑、構(gòu)造、機(jī)電模型；4、模型搭建時(shí)各機(jī)電系統(tǒng)的命名須與圖紙保持全都，一些需要增加坡度的水管須按圖紙要求建出坡度，系統(tǒng)中的各類閥門須按圖紙中的位置參加，有保溫層的管線，須建出保溫層；5、全部模型數(shù)據(jù)均應(yīng)準(zhǔn)確無誤，模型與其相應(yīng)的數(shù)據(jù)應(yīng)保持全都，構(gòu)件數(shù)據(jù)有變更時(shí)，模型應(yīng)準(zhǔn)時(shí)隨之更；建筑構(gòu)造建筑構(gòu)造機(jī)電模型檢查優(yōu)化1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)主對(duì)凈空的要求，設(shè)定管線最低掌握標(biāo)高，確保模型中各系統(tǒng)的管線、設(shè)備在其之上；2、檢查重力水管是否連續(xù)、坡度是否符合設(shè)計(jì)要求；3、通過軟件碰撞功能快速檢查各專業(yè)設(shè)備管線與剪力墻、柱、梁及各專業(yè)設(shè)備管線之間是否有沖突，并生成沖突報(bào)告；4、管線優(yōu)化人員應(yīng)結(jié)合自身專業(yè)閱歷或與施工技術(shù)人員協(xié)作，充分考慮管線施工中的安裝空間、各類橋架與其他管道的凈距要求、各類閥門的安裝位置、考慮選購(gòu)材料的定尺長(zhǎng)度和管線穿樓板、墻、構(gòu)造梁等預(yù)留孔洞位置的合理性、考慮大型設(shè)備安裝的預(yù)制構(gòu)造板區(qū)域、施工分區(qū)的合理性等進(jìn)展甄別，并進(jìn)展相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化；同時(shí)，對(duì)優(yōu)化后的模型實(shí)施沖突檢測(cè)，確保各專業(yè)之間的沖突與碰撞問題得到解決；5、一般性調(diào)整或節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化等工作，由優(yōu)化人員自行修改，并出具優(yōu)化報(bào)告；較大變更或變更量較大時(shí)，由建設(shè)單位協(xié)調(diào)后確定優(yōu)化調(diào)整方案；6、修改和調(diào)整模型時(shí)應(yīng)遵循有壓讓無壓、小管道讓大管的原則；圖管線碰撞檢查圖管線優(yōu)化前后對(duì)圖管線優(yōu)化前后對(duì)信息添加及提取1、機(jī)電模型應(yīng)保證信息的完整性，包含幾何信息、技術(shù)信息、產(chǎn)品信息、建筑信息及維保信息，其中技術(shù)信息包含材質(zhì)、技術(shù)參數(shù)等，產(chǎn)品信息包含生產(chǎn)廠家、生成日期、供給商等，建筑信息包含安裝日期、操作單位等，維保信息包含使用年限、維保單位、修理日期等；2、依據(jù)工程進(jìn)度實(shí)時(shí)輸入變更信息，包括工程設(shè)計(jì)變更、施工進(jìn)度變更等，輸出所需的設(shè)備與材料信息表，并按需要獵取已完工程消耗的設(shè)備與材料信息、以及下個(gè)階段工程施工所需的設(shè)備與材料信息；3、按作業(yè)面劃分，從機(jī)電模型中輸出相應(yīng)的設(shè)備、材料信息，生成材料清單，通過內(nèi)部審核后，提交給施工部門審核；圖區(qū)域材料清單深化圖紙制作1、深化圖紙應(yīng)包含綜合預(yù)留洞口圖、綜合支吊架平面及詳圖、機(jī)房深化圖、管井綜合圖、各專業(yè)平面施工圖、簡(jiǎn)單節(jié)點(diǎn)詳圖等；2、模型導(dǎo)出的施工圖及節(jié)點(diǎn)圖應(yīng)當(dāng)清楚表達(dá)深化后模型的內(nèi)容，滿足施工條件，并符合標(biāo)準(zhǔn)要求；圖施工節(jié)點(diǎn)圖管線施工模擬否否施工部門審是是內(nèi)部審否圖管線施工模擬流1、收集施工方案的文件和資料，包括工程工程的施工進(jìn)度和要求、施工現(xiàn)場(chǎng)的自然條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料等；2、結(jié)合工程工程的施工工藝流程，對(duì)施工作業(yè)模型進(jìn)展施工模擬、優(yōu)化，選擇最優(yōu)施工方案，生成安裝模擬演示視頻并提交施工部門審核；3、針對(duì)局部簡(jiǎn)單的施工區(qū)域，進(jìn)展重難點(diǎn)施工方案模擬，生成方案模擬報(bào)告，并與施工部門、相關(guān)專業(yè)分包協(xié)調(diào)施工方案；4、消滅設(shè)計(jì)變更和修改時(shí)，先在模型上進(jìn)展模擬推演，查找最正確解決方案；技術(shù)交底1、施工前通過模擬施工對(duì)班組進(jìn)展可視化技術(shù)交底，使施工人員更直觀地了解操作要點(diǎn)、質(zhì)量要求，做到心中有數(shù)；2、施工模擬交底后，形成文檔及視頻兩種形式技術(shù)交底記錄；3、施工班組必需嚴(yán)格按深化圖紙中的構(gòu)件編號(hào)及構(gòu)件位置進(jìn)展安裝；圖泵房管線安裝可指導(dǎo)后期施工

圖風(fēng)機(jī)盤管安裝可1、指導(dǎo)施工組織設(shè)計(jì)編制，合理安排、調(diào)整各專業(yè)或各分包間的施工挨次；2、通過綜合支吊架圖紙及相應(yīng)的材料表對(duì)施工進(jìn)展指導(dǎo)，提前對(duì)支吊架進(jìn)展加工，并明確各支吊架形式、位置及安裝高度，形成流水線裝配式安裝；3、快速提取各施工作業(yè)區(qū)域管線及零配件材料清單，依據(jù)清單領(lǐng)取相應(yīng)的材料，并按施工分區(qū)進(jìn)展構(gòu)件打包運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，避開材料積存及現(xiàn)場(chǎng)的二次搬運(yùn)；4、通過深化后的各專業(yè)圖紙對(duì)施工進(jìn)展指導(dǎo)，明確各專業(yè)管線具體施工位置及標(biāo)高；5、設(shè)計(jì)變更時(shí)，先通過模型進(jìn)展變更方案模擬，確保方案最正確；材料與設(shè)備序號(hào)應(yīng)用軟件版本備注序號(hào)應(yīng)用軟件版本備注1三維建模軟件AutodeskRevit2二維繪圖軟件AutodeskCAD3施工模擬軟件Navisworks5文檔生成軟件Microsoftoffice計(jì)算機(jī)要求：其他材料要求：1、標(biāo)準(zhǔn)以及工程合同對(duì)建筑物凈空的要求，包括電梯廳最小凈空、地下室大開間凈空、各房間凈空、最不利處凈空等；2、建筑、構(gòu)造、裝飾裝修、機(jī)電各系統(tǒng)的電子施工圖紙數(shù)據(jù)；3、設(shè)計(jì)變更、管道設(shè)備外形尺寸等數(shù)據(jù)；設(shè)備配置單數(shù)量單數(shù)量備注位臺(tái)2臺(tái)2臺(tái)4臺(tái)3所示：序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)1經(jīng)緯儀J2—JDA2水準(zhǔn)儀S33砂輪切割Φ400?機(jī)4半自動(dòng)切GZ-100A割機(jī)割機(jī)各型號(hào)扳5把假設(shè)干手6工具車臺(tái)2角向磨光7臺(tái)4機(jī)8手動(dòng)葫蘆1t臺(tái)2電動(dòng)液壓9TQ150-A臺(tái)4彎管機(jī)10車床C620套10直流電焊11ZX7-400臺(tái)30機(jī)溝通電焊12BX1-500?臺(tái)20機(jī)焊條烘干0℃～13臺(tái)2箱 500℃質(zhì)量掌握質(zhì)量掌握標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50300-2023《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50242—2023《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 GB50243—2023《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 GB50303—2023《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 GB50261—2023《建筑工程施工信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》 征集稿室內(nèi)管道支吊架圖集 05R417-1質(zhì)量保證措施時(shí)，應(yīng)遵守各管線相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不得人為降低標(biāo)準(zhǔn)；嚴(yán)格按制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，保證圖紙質(zhì)量，做到圖面清楚、簡(jiǎn)明，符合設(shè)計(jì)、施工、存檔要求，適應(yīng)工程建設(shè)的需要；管線綜合布置設(shè)計(jì)形式應(yīng)敏捷、便利，易于實(shí)施；用功能；在保證構(gòu)造安全及各系統(tǒng)管線使用功能根底上，管線應(yīng)排布美觀；在滿足標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求的前提下，各專業(yè)管道〔線〕支架，盡量采用共用支架，統(tǒng)一設(shè)計(jì)和選型，提高安裝質(zhì)量和效率，削減支架的拆改工作量，最大限度地降低工程本錢；〔線及施工位置；模型及模型信息準(zhǔn)確無誤；責(zé)信息反響，確保工程優(yōu)化模型反映工程變化；工作，并做好檢查記錄；安全措施因本工法核心實(shí)施內(nèi)容均在電腦工作室內(nèi)完成，安全措施無需特別說明；后期指導(dǎo)施工中的具體安全措施參照常規(guī)管線施工工法，不作特別說明。環(huán)保措施本工法前期在管線排布中，充分考慮環(huán)保要求，從綠色施工角度進(jìn)展考慮，縮短管道路由，削減資源鋪張；后期指導(dǎo)施工中的具體環(huán)保措施參照常規(guī)管線施工工法，不作特別說明。效益分析社會(huì)效益大型建筑、簡(jiǎn)單管線安裝工程，節(jié)約效果更加明顯；本工法依據(jù)透視化、多角度化、精細(xì)化、節(jié)點(diǎn)化的特點(diǎn)，對(duì)施工過程進(jìn)展全方位的直觀展現(xiàn)，全部報(bào)表數(shù)據(jù)隨時(shí)即得，更符合人性也更能提升工程各參與方協(xié)同效率；BIM才智建筑運(yùn)維系統(tǒng)供給根底信息支持；經(jīng)濟(jì)效益提高施工質(zhì)量以往機(jī)電管線綜合優(yōu)化布置是在二維平面上進(jìn)展的，更多依靠技術(shù)人員的空間想象力量，影響優(yōu)化結(jié)果的不確定因素較多。本工法則是在仿真三維空間里對(duì)機(jī)電管線進(jìn)展優(yōu)化布置，優(yōu)化的合理性、準(zhǔn)確性、深度均得到有效提高，對(duì)后期施工的指導(dǎo)作用明顯增加；20%-30%的施工工期在前期進(jìn)展碰撞檢查，提前覺察機(jī)電管線的空間位置重疊、碰撞等問題并予以解決，削減在建筑施工階段可能存在的修改和返工，優(yōu)化管線排布方案，合理安排施工挨次，使得各專業(yè)有序進(jìn)展穿插作業(yè)，提20%左右的各專業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間，節(jié)約工期；5%的材料本錢對(duì)管線進(jìn)展綜合布置，承受綜合支吊架，削減支吊架數(shù)量，從而削減鋼材用量；對(duì)機(jī)